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造价师土建工程精讲班讲义：地下工程围岩的稳定性

地下工程围岩的稳定性

1.地下工程位置选择的影响因素

地下工程位置的选择，除取决于工程目的要求外，还需要考虑区域稳定、山体稳定及 地形、岩性、地质构造、地下水、地应力等因素的影响。

例题：以下说法正确的有()

A.一般在坚硬完整岩层中开挖，围岩稳定、进度快、造价低。

B.凝灰岩、页岩，稳定性差，不宜建大型地下工程。

C.若地下工程必须切穿软硬不同的岩层组合时，应将坚硬岩层作为地板

D.避免将坚硬岩层置于顶部，易于造成顶板悬垂或坍塌。

E.软弱岩层位于地下工程两侧较为有利，不容易引起边墙或底板鼓胀变形。

答案：AB

2.围岩的工程地质分析

(1)围岩稳定性分析。

围岩在压应力、拉应力作用下能否破坏，一般可采用如下判据：一是围岩的抗压强度和抗拉强度是否适应围岩应力;二是围岩的抗剪强度是否适应围岩的剪应力。

由于岩体变形与破坏的形式多种多样，主要有五种：

①脆性破裂，经常产生于高地应力地区

②块体滑移，是块状结构围岩常见的破坏形式，常以结构面交汇切割组合成不同形状的块体滑移、塌落等形式出现。

③岩层的弯曲折断，是层状围岩变形失稳的主要形式。当岩层很薄或软硬相间时，顶板容易下沉弯曲折断。

在倾斜层状围岩中，当层间结合不良时，顺倾向一侧拱脚以上部分岩层易弯曲折断，逆倾向一侧边墙或顶拱易滑落掉块。

在陡倾或直立岩层中，因洞周的切向应力与边墙岩层近于平行，所以边墙容易凸邦弯曲。

④碎裂结构岩体在张力和振动力作用下容易松动、解脱，在洞顶则产生崩落，在边墙上则表现为滑塌或碎块的坍塌。

当结构面间夹泥时，往往会产生大规模的塌方，如不及时支护，将愈演愈烈，直至冒顶。

⑤一般强烈风化、强烈构造破碎或新近堆积的土体，在重力、围岩应力和地下水作用下常产生冒落及塑性变形。

常见的塑性变形和破坏形式有边墙挤入、底鼓及洞径收缩等。

(2)围岩的分类。主要是鉴于围岩的稳定性对围岩进行分类，不同建设行业对围岩的分类尚不尽相同。

3.提高围岩稳定性的措施

目前，用以提高围岩稳定性的工程措施主要有传统的支护或衬砌和喷锚支护两大类。

(1)支护与衬砌。

(2)喷锚支护。喷混凝土具备以下几方面的作用：

①能紧跟工作面，速度快，因而缩短了开挖与支护的间隔时间，及时地填补了围岩表面的裂缝和缺损，阻止裂隙切割的碎块脱落松动，使围岩的应力状态得到改善;

②由于有较高的喷射速度和压力，浆液能充填张开的裂隙，起着加固岩体的作用，提高了岩体的强度和整体性。

③喷层与围岩紧密结合，有较高的粘结力和抗剪强度，能在结合面上传递各种应力，可以起到承载拱的作用。

锚杆有楔缝式金属锚杆、钢丝绳砂浆锚杆、普通砂浆金属锚杆、预应力锚杆及木锚杆等，目前在大中型工程中，常用的是楔缝式金属锚杆和砂浆金属锚杆两种。为了防止锚杆之间的碎块塌落，可采用喷层和钢丝网来配合。

【例题】用以提高围岩稳定性的工程措施主要有传统的支护或衬砌和喷锚支护两大类。喷混凝土具备以下几方面的作用()

A.不能紧跟工作面，速度快。

B.不能使围岩的应力状态得到改善

C.不能提高岩体的强度和整体性

D.可以起到承载拱的作用

答案：D

(3)各类围岩的具体处理方法。

【例题】关于各类围岩的具体处理方法,以下说法正确的有()

A.对于坚硬的整体围岩喷混凝土支护即可

B.对于层状围岩应以锚杆为主要的支护手段。

C.强度低、成岩不牢固的软岩必须立即喷射混凝土，有时还要加锚杆和钢筋网

D.对于块状围岩可能沿某一结构面出现滑动时，喷混凝土支护即可

答案： C.

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